#pragma once

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <pthread.h>
#include "Log.hpp"
#include "thread.hpp"
#include "LockGuard.hpp"

using namespace ThreadModule;

const static int gdefaultthreadnum = 5; // 默认线程数为5

template <typename T>
class ThreadPool // 任务队列存在于线程池中
{
private:
    void LockQueue()
    {
        pthread_mutex_lock(&_mutex);
    }

    void UnlockQueue()
    {
        pthread_mutex_unlock(&_mutex);
    }

    void ThreadSleep()
    {
        pthread_cond_wait(&_cond, &_mutex);
    }

    void ThreadWakeup()
    {
        pthread_cond_signal(&_cond);
    }

    void ThreadWakeupAll()
    {
        pthread_cond_broadcast(&_cond);
    }

    ThreadPool(int threadnum = gdefaultthreadnum) : _threadnum(threadnum), _waitnum(0), _isrunning(false)
    {
        pthread_mutex_init(&_mutex, nullptr);
        pthread_cond_init(&_cond, nullptr);
        LOG(INFO, "ThreadPool Construct()");
    }

    void InitThreadPool()
    {
        // 将要创建线程的属性添加到线程数组
        for (int num = 0; num < _threadnum; num++)
        {
            std::string name = "thread-" + std::to_string(num + 1);
            // bind函数可以绑定类内成员函数给另一个类，这里把ThreadPool::HanderTask绑定给每一个Thread对象，
            // 成为Thread对象的回调方法，并将this指针绑定给HanderTask函数的第一个参数，因为类的成员函数第一个参数默认为this指针
            _threads.emplace_back(std::bind(&ThreadPool::HandlerTask, this, std::placeholders::_1), name);
            LOG(INFO, "init thread %s done", name.c_str());
        }
        _isrunning = true;
    }

    void Start()
    {
        for (auto &thread : _threads)
        {
            thread.Start();
        }
    }

    void HandlerTask(std::string name)// 类的成员方法，也可以成为另一个类的回调方法，方便我们继续类级别的互相调用
    {
        LOG(INFO, "%s is running...", name.c_str());
        while (true)
        {
            // 加锁保证队列访问安全
            LockQueue();
            while (_task_queue.empty() && _isrunning) // 线程池正在运行且任务队列为空
            {
                _waitnum++;
                ThreadSleep(); // 进入条件变量的阻塞队列
                _waitnum--;
            }
            // 线程池已经退出且任务队列为空
            if (_task_queue.empty() && !_isrunning)
            {
                UnlockQueue();
                break;
            }
            // 线程池不退出&&任务队列不为空 线程池退出&&任务队列不为空
            // 此时一定有任务，任务队列不为空，获取任务
            T t = _task_queue.front();
            _task_queue.pop();
            UnlockQueue();
            LOG(DEBUG, "%s get a task", name.c_str());
            // 处理任务
            t();
            LOG(DEBUG, "%s handler a task,result is: %s", name.c_str(), t.ResultToString().c_str());
        }
    }


    // 赋值与拷贝禁用
    ThreadPool<T> &operator=(const ThreadPool<T> &) = delete;
    ThreadPool(const ThreadPool<T> &) = delete;

public:
    static ThreadPool<T> *GetInstance()
    {
        if (nullptr == _instance) // 第二层：没有创建对象，才能申请锁，减少锁的竞争
        {
            LockGuard lockguard(&_lock); // RAII风格的锁：在对象的构造函数中获取资源，并在对象的析构函数中释放资源
            if (nullptr == _instance)    // 第一层：申请锁后也需要判断，可能存在判断_instance为空后线程切换的情况，该线程再次竞争锁成功，但是线程池已经创建
            {
                _instance = new ThreadPool<T>();
                _instance->InitThreadPool();
                _instance->Start();
                LOG(DEBUG, "创建线程池单例");
                return _instance;
            }
        }
        LOG(DEBUG, "获取线程池单例");
        return _instance;
    }

    void Stop()
    {
        LockQueue();
        _isrunning = false;
        ThreadWakeupAll();
        UnlockQueue();
    }

    void Wait()
    {
        for (auto &thread : _threads)
        {
            thread.Join();
            LOG(INFO, "%s is quit...", thread.name().c_str());
        }
    }

    bool Enqueue(const T &t)
    {
        bool ret = false;
        LockQueue();
        if (_isrunning)
        {
            _task_queue.push(t);
            if (_waitnum > 0)
            {
                ThreadWakeup();
            }
            LOG(DEBUG, "enqueue task success");
            ret = true;
        }
        UnlockQueue();
        return ret;
    }

    

    ~ThreadPool()
    {
        pthread_mutex_destroy(&_mutex);
        pthread_cond_destroy(&_cond);
    }

private:
    int _threadnum;
    std::vector<Thread> _threads; // 线程数组
    std::queue<T> _task_queue;    // 任务队列
    pthread_mutex_t _mutex;
    pthread_cond_t _cond;
    int _waitnum;
    bool _isrunning;

    // 单例的线程池，懒汉模式：在程序加载后完成单例对象的实例化
    static ThreadPool<T> *_instance; // 单例对象指针，只需要初始化指针，延迟加载
    static pthread_mutex_t _lock;    // 类内静态成员的属于类的作用域，_lock为保护线程池的锁
};

// 静态成员类外初始化
template <typename T>
ThreadPool<T> *ThreadPool<T>::_instance = nullptr;

template <typename T>
pthread_mutex_t ThreadPool<T>::_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

